面向机器人自主系统的安全保障验证方法论

部署于共享人类环境中的自主机器人（如农业场景）需要严格的安全保障，以满足功能可靠性和监管合规要求。这些系统必须在动态、非结构化环境中运行，安全地与人类交互，并有效应对广泛的潜在危险。本文提出了一种用于自主农业机器人安全保障的验证工作流程，覆盖整个开发生命周期，从概念研究和设计到运行时验证。该方法论从系统性危险分析和风险评估开始，以识别潜在风险并导出相应的安全要求。随后开发安全控制器的形式化模型，以捕获其行为并验证控制器是否满足这些要求下的安全属性。该方法在一个运行于农业场景中的场地机器人上进行了演示。结果表明，该方法论能够有效用于验证安全关键属性，并有助于早期识别设计问题，促进更安全的机器人和自主系统的开发。